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詹姆斯·韦伯空间望远镜的首次弱引力透镜分析:SMACS J0723.3-7327

星系天体物理 2023-08-16 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

利用詹姆斯·韦伯空间望远镜早期释放的NIRCam观测,我们对大质量星系团SMACS J0723.3-7327(z=0.39z=0.39)进行了弱引力透镜分析。我们研究了镶嵌图像中恒星点扩散函数(PSF)的空间变化。我们的测量表明,两个模块的PSF具有非常小的空间和时间变化,在观测的北朝上参考系中平均复椭率分量为 e1=0.007±0.001e_1=0.007\pm0.001e2=0.029±0.001e_2=0.029\pm0.001。我们通过恒星的主成分分析建立PSF模型,并表明它们能恰当解释PSF的椭率,残差形状为 e1=(0.3±3.5)×104e_1=(0.3\pm3.5)\times10^{-4}e2=(1.8±4.0)×104e_2=(1.8\pm4.0)\times10^{-4}。我们通过测光红移选取背景星系,并通过模型拟合测量星系形状。我们的弱引力透镜源星表达到每平方角分215个星系。我们绘制了SMACSJ0723的投影质量密度图,并以 12.2σ12.2\sigma 的峰值显著性探测到该星系团。发现质量分布在东西方向拉长,并向视场东北边缘延伸,在Chandra X射线成像中该处发现一个候选子结构。我们用Navarro-Frenk-White模型拟合切向剪切,估计星系团质量为 M500=7.9±1.1×1014M_{500}=7.9\pm1.1\times10^{14} M_{\odot}M200=11.4±1.5×1014M_{200}=11.4\pm1.5\times10^{14} M_\odot),与现有质量估计一致。结合文献中的多波段证据与我们的弱引力透镜分析,我们推测SMACSJ0723是在首次近心点经过附近被观测到的,并识别出候选射电遗迹。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.02054,
  title  = {The First Weak-lensing Analysis with the James Webb Space Telescope: SMACS J0723.3-7327},
  author = {Kyle Finner and Andreas Faisst and Ranga-Ram Chary and M. James Jee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.02054},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 11 figures, submitted to ApJ